(本小題滿分14分)
如圖8,在直角梯形中,,,且.現(xiàn)以為一邊向形外作正方形,然后沿邊將正方形翻折,使平面與平面互相垂直,如圖9.
(1)求證:平面平面;
(2)求平面與平面所成銳二面角的大。
證明(1)(法一)因?yàn)槠矫?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823175503890428.gif" style="vertical-align:middle;" />平面,
且平面平面
又在正方形中,,
所以,平面. ………………2分
平面,
所以,.        ………………3分


在直角梯形中, ,,

所以,,
所以,.         ………………4分
,平面,,
所以,平面.    ………………6分
平面,
所以,平面平面. ……………7分
(法二)同法一,得平面.              …………………………2分
為原點(diǎn),,,分別為,軸,建立空間直角坐標(biāo)系.
,,.     …………………………3分
所以,,,
,
所以,,.                     …………………………………5分
,不共線,,平面,
所以,平面.                           …………………………6分
平面
所以,平面平面.                     …………………………7分
(2)(法一)因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823175506386434.gif" style="vertical-align:middle;" />,平面平面,
所以,平面.                         …………………………9分
因?yàn)槠矫?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823175503734268.gif" style="vertical-align:middle;" />與平面有公共點(diǎn),
所以可設(shè)平面平面,
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823175506573256.gif" style="vertical-align:middle;" />平面平面,平面平面,
所以.                                    ………………………10分
從而,,
,且,,所以中點(diǎn),也為正方形.  12分
易知平面,所以,
所以,是平面與平面所成銳二面角的平面角,

所以平面與平面所成銳二面角為.     …………………………14分
(法二)由(1)知,平面的一個(gè)法向量是. ………………9分
設(shè)平面的一個(gè)法向量為
因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140823/20140823175508086625.gif" style="vertical-align:middle;" />,
所以, 取,得,所以.………………11分
設(shè)平面與平面所成銳二面角為,
.                ………………………………13分
所以平面與平面所成銳二面角為.    …………………………14分
練習(xí)冊(cè)系列答案
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